Астрономы не могут разгадать тайну одного из колец Сатурна

Одно из колец Сатурна озаряется и гаснет очень странным образом. Когда «Вояджер-1» посетил планету в 1980 году, кольцо было тусклым, но в нём время от времени вспыхивали яркие пятна. К тому времени, когда на место прибыл «Кассини» — в 2004 году, пятна исчезли, но яркость кольца выросла вдвое.

Первым кольцо F обнаружил «Пионер-11» в 1979 году. В то время как бóльшая часть внутренних колец имеет чёткие края, кольцо F — самое внешнее из основных — состоит из тонкой центральной полосы, окружённой диффузной дымкой из крошечных частиц льда, которая завивается вокруг неё. Большинство завитков объясняется воздействием спутника Прометей, который путешествует как раз внутри кольца F. Двигаясь по эллиптической орбите, Прометей то приближается к кольцу, то удаляется от него. Иной раз он даже отбирает материал у последнего.

Несмотря на эти порою ежечасные изменения, считалось, что в целом кольцо остаётся стабильным. Поэтому сравнение снимков, полученных «Вояджерами» и «Кассини», привело специалистов в недоумение. Роберт Френч из Института SETI (США) и его коллеги обнаружили, что почти за четверть века кольцо не только стало ярче, но и в три раза шире, а также вдвое снизилась его прозрачность.

«Всё это означает, что сегодня там гораздо больше пыли, чем раньше», — говорит г-н Френч. Крошечные частицы лучше рассеивают солнечный свет, поэтому кольцо и кажется ярче.

Первая мысль, которая посетила учёных, заключалась в том, что снова виноват Прометей. Однако за то время, когда спутник находился поблизости от кольца — в течение первых пяти лет пребывания «Кассини» в системе Сатурна, оно не изменилось.

Ещё более странным выглядит тот факт, что кольцо стало более тусклым за девять месяцев, прошедших между посещениями Сатурна первым и вторым «Вояджером».

Что касается ярких пятен, то «Хаббл» видел подобные места ещё в 1995 году. К 2004 году они, как уже говорилось, главным образом исчезли. Но в декабре 2006 года одно очень яркое пятно появилось. Оно повысило среднюю яркость кольца на 84% и продержалось более двух лет. Дальнейшее изучение показало, что оно вспыхнуло, когда в центральную часть кольца F ударил миниспутник S/2004S6. Может, остальные пятна имели аналогичное происхождение?

Группа г-на Френча предлагает следующее объяснение. Когда Прометей подходит очень близко, его сила тяжести ускоряет частицы льда. В результате сгустки, успевшие образоваться в кольце, разбиваются, и оно светится ярче. Как только Прометей отступает, кольцо успокаивается. Частицы начинают снова группироваться вместе, превращаясь в гигантские снежки, которые растут под воздействием собственной гравитации. Прометей может вытащить некоторые из этих миниспутников за пределы кольца. Через некоторое время они снова падают в кольцо и взрываются, превращаясь в яркие облака.

Именно этот процесс наблюдали «Вояджеры» в 1980 и 1981 году. В следующий раз встреча Прометея с кольцом состоялась в 1990 году — отсюда те пятна, что видел «Хаббл» в 1995-м. Когда к Сатурну прибыл «Кассини», Прометей только-только приближался к кольцу, увеличивая его яркость, но до образования миниспутников дело тогда ещё не дошло.

Истинность гипотезы можно будет установить в 2017 году, когда Прометей окажется в том же положении по отношению к кольцу, как во времена «Вояджеров». «Кассини» к тому моменту ещё должен оставаться в строю.